Durchbruchspotenzial

Nach der weltweit ersten Heilung eines HIV-Patienten an der Charité 2008, ist es einem Charité-Team nun abermals gelungen, das HI-Virus offenbar vollständig aus dem Körper eines Patienten zu entfernen. Das Team nutzte dafür einen neuen Mechanismus, der das Virus dort angreift, wo es sich aufhält.

Charité – Universitätsmedizin Berlin 

Die bisher beschriebenen sechs Fälle von HIV-Heilungen gelangen mit einer Stammzelltransplantation, bei der die Resistenz gegen das HI-Virus von einem gesunden Spender oder einer gesunden Spenderin auf eine:n HIV-Patient:in übertragen wurde. Diese Resistenz entsteht aufgrund von Mutationen im Gen CCR5. Aktuell gelang an der Charité eine HIV-Heilung mit einer Stammzelltransplantation einer Spenderin, die keine Resistenz gegen HIV hatte. Stattdessen zerstörte ihr Immunsystem die Immunzellen des Empfängers, in denen sich die Viren verstecken.

Für die zukünftige Behandlung von Menschen mit HIV bedeutet der Erfolg, dass für eine Heilung nicht unbedingt eine HIV-Resistenz übertragen werden muss. Durch die aktuellen Erkenntnisse rückt die Verringerung von Virus-Reservoiren in befallenen Zellen als alternativer Mechanismus in den Fokus. Auf dieser Basis könnten neuartige Behandlungskonzepte wie zellbasierte Immuntherapien oder therapeutische Impfstoffe entstehen, die für die Patientinnen und Patienten besser verträglich sind als eine risikoreiche Stammzelltransplantation.

Ein heute 61-jähriger, in Berlin lebender Mann war 2009 positiv auf HIV getestet worden. 2015 wurde bei ihm zusätzlich eine Leukämie (AML) diagnostiziert und eine Stammzelltransplantation geplant. Weil es für die Stammzellspende keine geeignete HIV-resistente Person gab, wurden die Stammzellen einer nicht HIV-resistenten Spenderin verwendet. Dass die Stammzelltransplantation gegen das HI-Virus dennoch erfolgreich war, zeigte sich, nachdem der Patient 2018 aus eigenen Stücken die empfohlene antivirale Therapie absetzte und seither kein Hinweis mehr auf eine HIV-Infektion gefunden wurde.

Der sogenannte „zweite Berliner Patient“ hat heute eine gute Lebensqualität ohne HIV und ohne Leukämie. Die Forschenden arbeiten jetzt in einem multidisziplinären Team intensiv daran, die neuen Erkenntnisse zu möglichen Mechanismen der HIV-Bekämpfung für die translationale Entwicklung therapeutischer Strategien zu nutzen. Ein noch in der Ferne liegendes Ziel ist es, HIV nicht nur im Einzelfall, sondern auch in der Breite heilen zu können.

Fachpublikation Nature (2025), Vorabveröffentlichung online, DOI: 10.1038/s41586-025-09893-0

Die Medizin schaut meist auf Krankheiten und Symptome. Das Berliner Exzellenzcluster ImmunoPreCept stellt stattdessen die Erhaltung von Gesundheit in den Mittelpunkt und will Krankheiten auf molekularer und zellulärer Ebene frühzeitig „abfangen“. Damit leistet er Pionierarbeit für eine neue Medizin

Exzellenzcluster ImmunoPreCept

In allen Lebewesen wirken kontinuierlich Mechanismen der homöostatischen Anpassung, also Prozesse, die für die Aufrechterhaltung eines inneren Gleichgewichts bei wechselnden Umweltbedingungen sorgen. Wenn sie gestört sind, kann das Erkrankungen zur Folge haben. Das Berliner Exzellenzcluster ImmunoPreCept erforscht die molekularen und zellulären Prozesse, die Gesundheit auf Gewebeebene erhalten, sowie deren Fehlregulation beim Übergang zur Krankheit. ImmunoPreCept will ein neues Paradigma in der Medizin etablieren: den Wandel von der Behandlung symptomatischer Erkrankungen hin zur aktiven Erhaltung von Gesundheit durch frühe Interventionen auf zellulärer und molekularer Ebene.

In den vergangenen Jahren wurde der Beweis erbracht, dass die Wiederherstellung gesundheitserhaltender Mechanismen Therapie von Krankheiten genutzt werden kann. Ein Beispiel dafür sind Erkenntnisse zur genetischen Erkrankung Mukoviszidose, bei der Schleim in den Atemwegen aufgrund von Mutationen in einem Ionenkanal der Zellmembran nicht richtig abtransportiert wird. Neu entwickelte therapeutische Moleküle können die Funktion des Kanals wiederherstellen. Das zeigt: Durch eine Intervention zur zielgerichteten Stabilisierung gesundheitserhaltender Mechanismen können organische Schäden heute verzögert oder teilweise rückgängig gemacht werden.

Der Wandel wurde durch technologische Fortschritte, systembiologische Forschung und ein tieferes Verständnis der molekularen Homöostase ermöglicht. Hier waren beispielsweise neue Methoden zur Kartierung von Zell-Zell-Interaktionen in Geweben in hoher räumlicher Auflösung wegweisend, die von Forschenden um Nikolaus Rajewsky entwickelt wurden. Neue Erkenntnisse über Immun-Gewebe-Mechanismen wurden von Wissenschaftler:innen um Andreas Diefenbach beschrieben. Sie zeigen, dass gewebeständige Immunzellen DNA-Schäden in Geweben und damit Krebsentwicklung verhindern.

Ziel ist es jetzt, frühe Marker für Krankheiten oder Rückfälle zu erkennen, die Gewebehomöostase zu verstehen und darauf basierende präventive oder therapeutische Strategien zu entwickeln. Auf diese Weise sollen chronische und das Immunsystem betreffende Erkrankungen (wie chronisch-entzündliche Darmerkankungen, rheumatologische Erkrankungen und Krebs) frühzeitig verhindert oder ihr Verlauf abgeschwächt werden. Durch die Analyse individueller Unterschiede in der Krankheitsresilienz, die Entwicklung verbesserter Modelle des Krankheitsverlaufs und die Nutzung modernster Technologien will ImmunoPreCept eine ganzheitliche, präventiv orientierte Medizin vorantreiben, die Gesundheit aktiv erhält und die Krankheitslast langfristig reduziert.

Fachpublikation Nature 566(7743), 2019: 249–253

Krebszellen verraten sich durch molekulare Marker, die auch gesunde Zellen während der Entwicklung der Plazenta aufweisen. Diese Erkenntnis aus der Grundlagenforschung könnte die Basis für einen Bluttest zur frühzeitigen Erkennung von Krebs bilden.

Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Epigenetische Informationen sind chemische Modifikationen des Erbgutes, die die genetische Sequenz unangetastet lassen, aber trotzdem die Aktivität von DNA-Abschnitten regulieren. Alexander Meissner und seine Kolleg:innen haben entdeckt, dass die epigenetischen Programme bei der Entstehung der Plazenta – des Mutterkuchens – in der frühen Entwicklung von Embryos denen im Gewebe vieler Krebsarten ähneln. Mithilfe von modernen Sequenzierungsmethoden und der bioinformatischen Verarbeitung der Daten lassen sich diese epigenetischen Programme – und damit Krebs – in Blutproben nachweisen.

Die Früherkennung von Krebs ist für die Heilungschancen von enormer Bedeutung. Bisher wurde der Ansatz des Reverse Engineering verfolgt: Man versuchte, in Tumoren des Spätstadiums genetische und molekulare Marker zu identifizieren und herauszufinden, ob diese auch im Frühstadium vorhanden waren und sich daher zur Früherkennungeignen. Der neue Ansatz könnte früheste Formen von Krebs identifizieren, bevor Symptome auftreten. Dies würde frühzeitige Therapien erlauben und auch die Erforschung neuer Therapieansätze voranbringen, die in der Frühphase von Krebs ansetzen.

Alexander Meissner erforscht die Rolle der Epigenetik in der frühen Entwicklung des Embryos. Die Plazenta ist hier besonders interessant, da sich die (epi-)genetischen Programme bei ihrer Bildung deutlich vom Embryo unterscheiden. In Harvard und am Broad Institute in den USA haben Meissner und seine Kolleg:innen diese Unterschiede untersucht und für eine Publikation in Nature (2017) beschrieben. Dabei haben sie die Ähnlichkeiten der epigenetischen Signaturen von Plazenta und Krebszellen entdeckt.

Ausgestattet mit Investorenkapital von rund 140 Millionen US-Dollar führt das Start-up Harbinger Health derzeit mit Partnern in den USA klinische Studien durch, um die Effizienz und Genauigkeit des Bluttests zu evaluieren. Warum sich die epigenetischen Programme von Krebs und der Plazenta so ähneln, ist weiterhin unbekannt und wird von Meissners Gruppe am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik derzeit mithilfe eines ERC Advanced Grants erforscht. Fest steht, dass die Plazenta schnell wachsen muss, während sie gleichzeitig Immunfunktionen unterdrückt. Das sind Eigenschaften, die auch Krebsgewebe auszeichnet. Die Vermutung ist, dass es in allen Zellen Programme gibt, die krebsähnliches Verhalten auch ohne genetische Krebsmutationen auslösen. Diese Mechanismen könnten womöglich umgekehrt genutzt werden, um Krebs zu bekämpfen. 

Fachpublikation Nature 549(7673), 2017: 543–547

Neurologische und psychische Erkrankungen betreffen über eine Milliarde Menschen. Ein Team der Charité hat eine neuartige, nicht spürbare Magnetstimulation entwickelt, die tief im Gehirn gezielt Netzwerke moduliert – ein wichtiger Schritt für künftige Therapien, etwa gegen Parkinson.

Charité – Universitätsmedizin Berlin 

Neurotechnolog:innen der Charité konnten zeigen, dass hochfrequente, nicht wahrnehmbare Magnetfelder durch gezielte Überlagerung auf die Aktivität tieferliegender Hirnnetzwerke präzise einwirken können. Die sogenannte Temporale Interferenz-Magnetstimulation (TIMS) beeinflusst neuronale Dynamiken ohne Schmerzen oder operative Eingriffe und eröffnet neue Optionen zur Behandlung neurologischer und psychischer Erkrankungen, die mit einem gestörten Zusammenspiel der Aktivität verschiedener Hirnbereiche einhergehen.

In einem ersten Heilversuch konnte das Zittern eines Parkinsonpatienten bereits nach wenigen Minuten TIMS-Stimulation für mehrere Tage durchbrochen werden. Das zeigt das therapeutische Potenzial der Methode. TIMS ermöglicht nicht-invasive, individuell anpassbare Behandlungsansätze – ohne operative Risiken, schädliche Strahlung oder belastende Nebenwirkungen wie zum Beispiel ein Kribbeln oder Klopfen während der Stimulation.

Der Ausgangspunkt war eine deutsch-israelische Neurotechnologie-Konferenz von Professor Surjo R. Soekadar 2018 in Tübingen. Dort wurde deutlich, dass keine bis dahin verfügbare nichtinvasive Methode tiefe Hirnareale zuverlässig und schonend erreichen kann: Ultraschall ist durch den Knochen limitiert, andere Verfahren erzeugen spürbare Reize oder starke Placeboeffekte. Mit Unterstützung eines ERC Starting Grants begannen die Forschenden ein High-risk-high-gain-Vorhaben. Nach jahrelanger Entwicklung konnten sie 2021 dank langfristiger EU-Förderung sowie Unterstützung durch die Einstein Stiftung und das SPARK-BIH-Programm das erste Patent für TIMS anmelden.

Das Team plant, aus der Charité heraus gemeinsam mit einem global führenden Neurotech-Unternehmen ein Spin-off zu gründen, um TIMS klinisch und technisch einsatzbereit zu machen. Dafür sind klinische Studien, Zertifizierungen und Investitionsrunden erforderlich. Ein Ziel von Surjo Soekadar und seinem Team ist es, zu zeigen, dass Deep Tech auch in Deutschland entstehen und Patient:innen unmittelbar zugutekommen kann. Zudem wird er in Berlin das NeuroTech Open Innovation Hub aufbauen, um Innovationen zu erproben und für die gesundheitliche Versorgung zu entwickeln.

Fachpublikation Brain Stimulation 16(1), 2023: 262

Ein Nasenspray mit abgeschwächten Coronaviren schützt Tiere besser vor COVID-19 als die mRNA-Impfung. Das fand ein Team der Freien Universität Berlin heraus. Ob das Spray auch bei Menschen besser wirkt, testen die Forschenden nun gemeinsam mit einem Schweizer Impfstoffentwickler.

Freie Universität Berlin
Max Delbrück Center

Ein abgeschwächter Lebendimpfstoff (live attenuated vaccine, kurz LAV) gegen SARS-CoV-2, der über die Nasenschleimhaut aufgenommen wird, kann unter Versuchstieren die Ausbreitung des Virus verhindern. Bei Tests stellte sich heraus, dass der sCPD9 genannte LAV-Impfstoff eine Infizierung von Hamstern, die infizierten Artgenossen ausgesetzt sind, vollständig unterbindet, während ein gängiger mRNA-Impfstoff zwar einen schweren Krankheitsverlauf, nicht aber die Ansteckung verhindern konnte. Zudem verhinderte der LAV-Impfstoff die Übertragung des Virus von geimpften Hamstern auf ungeimpfte Kontakttiere, während der mRNA-Impfstoff praktisch keinen Einfluss auf das Ansteckungsgeschehen hatte. Der LAV-Impfstoff kann als Nasenspray verabreicht werden.

Wird ein Impfstoff gespritzt, baut sich die Immunität vor allem systemisch, also über den ganzen Körper verteilt, im Blutkreislauf auf. Viren, die über Mund und Nase in den Körper gelangen und dort Zellen infizieren, werden von der systemischen Immunantwort erst spät erreicht. Der nasale LAV-Impfstoff regt dagegen direkt am Ort der ursprünglichen Infektion die Bildung von Antikörpern, sogenannten Immunglobulinen A (IgA), an. So kommt eine Infektion gar nicht erst in Gang. Gleichzeitig werden, wie bei einer herkömmlichen Impfung, auch systemische Immunreaktionen stimuliert. Das trägt insgesamt zu einem wirksamen Schutz vor einer Infektion bei.

Als die Corona-Pandemie im Frühjahr 2020 ausbrach, suchten Forschende der Arbeitsgruppe des Virologen Klaus Osterrieder am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin nach einem geeigneten COVID-19-Impfstoff. Zusammen mit dem Schweizer Virologen Volker Thiel gelang es dem Molekulargenetiker Dusan Kunec, SARSCoV-2 gezielt genetisch abzuschwächen. Auf dieser Basis entwickelte der Tierarzt und Virologe Jakob Trimpert den Impfstoffkandidaten sCPD9. Nach ersten erfolgreichen Tests und Veröffentlichungen ermöglichte die Zusammenarbeit mit einem Impfstoffentwickler präklinische Studien und den Übergang zu klinischen Tests.

Als Nächstes folgen Sicherheitsprüfungen. Die Forschenden kooperieren dafür mit der RocketVax AG, einem Schweizer Start-up aus Basel. Das Biotech-Unternehmen entwickelt den abgeschwächten Lebendimpfstoff gegen SARS-CoV-2 weiter und bereitet eine klinische Phase-1-Studie am Menschen vor. Es gilt, die klinische Prüfung für den Marktzugang voranzutreiben und dann die Produktion saisonaler nasaler Impfstoffe rasch zu eskalieren. Nasale Impfstoffe könnten künftig dazu beitragen, die Ausbreitung von SARS-CoV-2 und anderer Virenerkrankungen zu vermeiden. Sie eignen sich besonders für Regionen mit begrenztem Zugang zu geschultem medizinischem Personal. Zudem sind sie kostengünstig herzustellen, leicht zu lagern und einfach zu transportieren. 

Fachpublikation Nat Commun 15, 2024: 995

Das Bakterium Helicobacter pylori kann Magenerkrankungen, Krebs und Alzheimer begünstigen. Mithilfe von Magen- und Darm-Organoiden haben Berliner Forschende herausgefunden, wie es bestimmte Zellen im Magen infiziert und sich ausbreitet – eine Wissensbasis für mögliche Therapien.

Technische Universität Berlin

Anhand von Magen- und Darm-Organoiden, also dreidimensionalen Zellkulturen aus menschlichen Stammzellen, die bestimmte grundlegende Organfunktionen nachbilden, konnten Forschende um Sina Bartfeld an der Technischen Universität Berlin zeigen, dass der Magenkeim Helicobacter pylori gezielt an bestimmte Zellen im Magen andockt. Diese Foveolar- oder Grübchenzellen sitzen an der Oberfläche des Gewebes und sind dadurch besonders gut für die Bakterien zugänglich. Letztere erspüren Moleküle, die nur von den Foveolarzellen ausgesendet werden – ein Prozess, der „Chemotaxis“ genannt wird.

Die Entwicklung menschlicher Organmodelle ermöglicht es, Infektionserreger zu untersuchen, für die es keine oder nur unzureichende andere Modelle gibt, weil sie beispielsweise in Tieren andere Symptome hervorrufen und wie Helicobacter pylori sehr spezifisch auf den Menschen ausgerichtet sind. Organoide aus menschlichen Stammzellen sind daher wichtige neue Modelle für solche humanspezifischen Erreger. Dies wiederum ist die Basis für eine mögliche Therapieentwicklung in der Zukunft.

Um die Zielzellen zu identifizieren, sortierten das Team um Sina Bartfeld gemeinsam mit der Gruppe von Emmanuel Saliba in Würzburg einzelne von Helicobacter pylori infizierte sowie einzelne nicht infizierte Zellen und untersuchten, welche Gene jeweils aktiv sind. Dies konnte erstmals mit Organoiden gemacht werden, weil sie – anders als andere Zellkulturen – die Stammzellen und differenzierten Zellen der obersten Zellschicht enthalten. Die Forschenden infizierten die Zellen der Organoide, vereinzelten sie, sortierten sie nach „infiziert“ und „nicht infiziert“ und untersuchten dann, welche Gene in den Zellen aktiv waren. Die Daten zeigten, dass Helicobacter pylori eine Vorliebe für die Foveolarzellen hatte.

Der Erfolg führte zu dem EU-Marie-Curie-Doktorand:innennetzwerk TOPGUT, in dem elf Doktorand:innen Organoide des Magen-Darm-Trakts systematisch vergleichen und die Modelle weiterentwickeln. Unter anderem wird dabei die schützende Schleimschicht, die den Magen-Darm-Trakt auskleidet, auf ihre Zusammensetzung überprüft. Die Forschenden interessieren sich hier für die Zucker-Anhängsel, die auf den Zellen und im Schleim besonders häufig anzutreffen sind und oft Landeplätze für Infektionserreger bilden. In einem 2025 gestarteten, von der Einstein Stiftung Berlin geförderten Projekt untersucht Sina Bartfeld mit Ilan Rosenshine von der Hebrew University of Jerusalem nun, wie das Escherichia-coli-Bakterium, das gefährliche Darminfektionen auslösen kann, den Zucker-Code ausnutzt, um Zielzellen im Dünndarm zu finden. Wenn Zielzellen und Andockstellen von Bakterien bekannt sind, können sich weitere Forschungsprojekte anschließen, in denen dann versucht wird, diese Bindung zu stören – was langfristig zur Entwicklung neuer Therapien beitragen könnte.

Fachpublikation Nat Commun 13, 2022: 5878

Chemotherapeutika können mithilfe von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten zu Tumorzellen transportiert werden, um diese gezielt zu zerstören. In Berlin entwickelte chemische Reaktionen bilden die Basis für die nächste, wirksamere Generation dieses Therapieansatzes.

Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie

Antikörper-Wirkstoff-Konjugate (ADCs) sind eine wichtige Säule der modernen Krebstherapie. Sie können einen Wirkstoff sicher zum Tumor transportieren und somit Nebenwirkungen vermeiden. Ein Team um Christian Hackenberger vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) hat neue chemische Reaktionen entwickelt, mit denen man auf einfache Weise Proteine und Antikörper modifizieren kann. Das Highlight dieser sogenannten P5-Konjugation ist die Gewinnung von ADCs. Diese P5-Konjugate sind deutlich stabiler und wirksamer als bereits zugelassene ADCs. Gerade veröffentlichte klinische Studien (Phase I/IIa) demonstrieren ihre hervorragenden Eigenschaften und ihr klinisches Potenzial.

Die P5-Konjugation stellt in mehrfacher Hinsicht einen Durchbruch dar: Sie eröffnet einen einfachen Zugang zu ADCs, die stabiler und wirksamer sind als andere Moleküle auf dem Markt. Das Verfahren ist ohne zusätzliches genetisches Engineering auf Antikörper anwendbar und bietet ein enormes Potenzial, um neue ADCs für bisher kaum therapierbare Krebsarten zu entwickeln. Der Erfolg führte zur Gründung des innovativen Biotech-Unternehmens Tubulis, das in mehreren Finanzierungsrunden fast eine halbe Milliarde Euro einnehmen konnte und bereits Lizenzvereinbarungen mit führenden Pharmaunternehmen zur P5-Konjugation schließen konnte. Die bisher erzielten klinischen Resultate unterstreichen zudem die erfolgreiche Translation akademischer Ergebnisse: Nur acht Jahre nach Entdeckung der chemischen Reaktionen konnte ihre klinische Relevanz in Studien bestätigt werden.

Christian Hackenberger hat sich seit 2005 an der Freien Universität Berlin mit der Phosphorchemie beschäftigt und mit seiner Arbeitsgruppe mehrere Verfahren für die Modifikation von Peptiden und Proteinen veröffentlicht. Nach seinem Wechsel an das FMP und die Humboldt-Universität zu Berlin entwickelte sein Team 2017 die P5-Konjugation, wandte sie zur Herstellung von ADCs an und evaluierte sie in Kollaboration mit Heinrich Leonhardt (LMU München) in präklinischen Modellen. Angesichts hervorragender Ergebnisse im Vergleich zu bereits zugelassenen Medikamenten gründeten sie das Unternehmen Tubulis, das die klinische Entwicklung der P5-ADCs voranbringt.

Aktuell werden P5-ADCs von Tubulis und Bristol-Myers Squibb in klinischen Studien (Phase I/IIa) für Eierstock- und Lungenkrebs angewandt. Mehrere weitere ADCs befinden sich in der Pipeline. Das Team Hackenberger arbeitet mit Hochdruck an neuen Anwendungen für die P5-Konjugation und neuen Biopharmazeutika, vor allem gegen virale und bakterielle Erkrankungen. Zudem nutzt es die Expertise in der Biokonjugation für die Herstellung von Antikörpern, die Gewinnung neuer Protein-Antikörperkonjugate und die Identifikation neuer Biomarker, um wirksame Werkzeuge im Kampf gegen neurodegenerative und virale Erkrankungen sowie Mukoviszidose zu erhalten. 

Fachpublikation Molecular Cancer Therapeutics 23(2), 2024: 199–211; Chemical Science 9, 2023:2259–2266

Molekulare Signalwege ermöglichen es dem angeborenen Immunsystem, Reaktionen auf Krankheitserreger einzuleiten. Berliner Forschenden ist es jetzt gelungen, diese Signalwege künstlich nachzubauen und damit eine Grundlage für die Entwicklung neuer Krebstherapien bereitzustellen.

Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie

Um den Organismus zu schützen, gibt das angeborene Immunsystem Informationen über Art und Ausmaß von Bedrohungen in Immunsignalwegen weiter. Dafür nutzt es Proteine, die sich zu Signalmaschinen (Signalosomen) zusammensetzen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie haben es erstmals geschafft, ein minimales funktionsfähiges Signalosom künstlich nachzubauen. Dabei haben sie die wesentlichen Eigenschaften und Komponenten aufgedeckt, die Signalosomen des angeborenen Immunsystems benötigen.

Die computergestützte Entwicklung eines synthetischen Proteins für ein funktionsfähiges Signalosom eröffnet die Möglichkeit, Signalosomen künftig mit einzigartigen Eigenschaften oder Funktionen künstlich herzustellen. Das könnte Forschenden helfen, Zellen mit bestimmten Fähigkeiten zur Bekämpfung von Krankheiten zu entwickeln. Ein solcher Durchbruch ist bereits für Zellen des adaptiven Immunsystems gelungen – hier bietet sich die Möglichkeit, Zellen des angeborenen Immunsystems in den Werkzeugkasten der modernen Medizin aufzunehmen.

Entscheidend war die Ausgangshypothese, dass viele scheinbar unterschiedliche Signalosomen einen gemeinsamen Funktionsmechanismus haben. Als die Daten diese Hypothese bestätigten, probiertendie Forschenden viele verschiedene Wege aus, um funktionierende Signalosomen nachzubauen. Ein großer Teil des Erfolgs beruht also auf kreativem Trial and Error und einer Umkehr der Perspektive: Statt weitere Signalwege aufzudecken, haben die Forschenden die ihnen zugrunde liegenden Signalosomen selbst gebaut, um sie besser zu verstehen.

Die Erkenntnisse sollen in die Entwicklung funktioneller Signalosomen einfließen, um Zellen für therapeutische und medizinische Zwecke zu entwickeln. Beispielsweise ließen sich Signalosomen so programmieren, dass sie Krebszellen erkennen und zusammen mit zellbasierten Therapeutika eingesetzt werden können – etwa in Kombination mit Chimären-Antigen-Rezeptor-(CAR)-T-Zellen, die bereits erfolgreich in der Krebstherapie eingesetzt werden.

Fachpublikation Science 388(6745), 2025: 415–422

Bei der seltenen Autoimmunerkrankung Anti-NMDA-Rezeptor-Enzephalitis greift das Immunsystem die körpereigenen Nervenzellen an und verursacht epileptische Anfälle, Wesensänderungen oder Psychosen. Ein neuer Therapieansatz ermöglicht eine gezielte Bekämpfung der Hirnentzündung.

Exzellenzcluster NeuroCure

Die Anti-NMDA-Rezeptor-Enzephalitis ist eine seltene, aber schwer verlaufende Gehirnentzündung, bei der das Immunsystem die eigenen Nervenzellen im Gehirn angreift. Die Folgen reichen von Kopfschmerzen bis zu Halluzinationen, Wahnvorstellungen und epileptischen Anfällen. Unbehandelt kann die Krankheit tödlich verlaufen. Die Forschenden haben einen neuen Ansatz entwickelt, um die autoimmune Gehirnentzündung gezielt zu behandeln. Dafür werden T-Zellen aus dem Blut von Patient:innen genetisch so umprogrammiert, dass sie nur diejenigen Zellen angreifen, die schädliche Antikörper gegen das Gehirn produzieren. So bleibt das übrige Immunsystem geschont.

Dies ist zunächst ein Fortschritt für Menschen mit einer Anti-NMDA-Rezeptor-Enzephalitis, langfristig vielleicht sogar für viele weitere Autoimmunerkrankungen. Sie werden von einer gezielten und schonenden Behandlung profitieren, die die Erholung des Gehirns nach der Entzündung verbessert, Rückfälle verhindert und langfristige kognitive Schäden minimiert. Sie verspricht im Vergleich zur herkömmlichen Therapie, bei der das gesamte Immunsystem zeitweise unterdrückt wird, deutlich weniger Nebenwirkungen. Im besten Fall wird sogar eine dauerhafte Heilung möglich sein. Derzeit wird geprüft, ob der Ansatz auch bei anderen Autoimmunerkrankungen wirken kann, etwa bei der Myasthenia gravis oder der Neuromyelitis-Optica-Spektrum-Erkrankung.

Der Erfolg geht auf Überlegungen zurück, wie sich krankmachende antikörperproduzierende B-Zellen gezielt ausschalten lassen, während die übrigen 99 Prozent der B-Zellen weiterleben und schützende Antikörper produzieren können. Das Prinzip beruht auf der Entwicklung sogenannter CAAR-T-Zellen, einer Weiterentwicklung der CAR-T-Zelltherapie, die zur Behandlung bestimmter Krebsarten eingesetzt wird. Die Forschenden haben die dafür genutzten T-Zellen genetisch verändert und mit dem Chimeric Autoantibody Receptor (CAAR) ausgestattet, der sie in die Lage versetzt, gezielt nur an die krankheitsauslösenden B-Zellen anzudocken – und diese abzutöten. Im Mausmodell funktionierte das Verfahren bereits.

Dank einer Förderung von rund 1,5 Millionen Euro wird aktuell die Herstellung der benötigten CAAR-T-Zellen nach den Maßgaben der Good Manufacturing Practice (GMP) vorbereitet. Die erste klinische Phase-I-Studie ist für 2026 und 2027 am Berlin Center for Advanced Therapies (BeCAT) der Charité geplant. Ziel ist es, das Verfahren sicher und wirksam zu machen und es möglicherweise auch auf andere Autoimmunerkrankungen auszuweiten.

Fachpublikation Cell 186(23), 2023: 5084–5097

Bei Kindern kann nach einer COVID-19-Infektion der gefährliche Entzündungsschock PIMS auftreten, weil schlummernde Epstein-Barr-Viren durch eine Überreaktion des Immunsystems wieder aktiv werden. Die Erkenntnis lässt auf neue Therapieansätze hoffen, vielleicht auch gegen Long COVID.

Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin

Nach einer COVID-19-Erkrankung kann das Epstein-Barr-Virus, das im Körper schlummert, wieder aufflammen. Dies geschieht, weil das Immunsystem nach einer COVID-19-Infektion vermehrt das Abwehrmolekül TGFβ produziert. TGFβ schwächt jedoch die körpereigenen Immunzellen im Kampf gegen das Epstein-Barr-Virus, das sich daraufhin vermehren kann. Als Reaktion werden wiederum neue Immunzellen gegen das Virus ausgeschüttet. Der sich hochschaukelnde Mechanismus erklärt, warum es bei einigen Kindern nach einer Corona-Infektion zum multisystemischen Entzündungssyndrom (auch PIMS genannt) kommt, das Herzschwäche, Hautausschläge, hohes Fieber und Organversagen verursachen kann.

Die Entdeckung der Entzündungskaskade erklärt nicht nur einen zentralen Mechanismus von PIMS, sondern könnte auch zur Entwicklung neuer Therapien beitragen, etwa durch den gezielten Einsatz von TGFβ-Blockern oder Impfstoffen gegen das Epstein-Barr-Virus zur Verhinderung schwerer Entzündungsreaktionen. Besonders Kinder mit durchgemachter COVID-19-Erkrankung könnten davon profitieren. Außerdem könnte der entdeckte Mechanismus eine Ursache für andere Post-Infektions-Erkrankungen wie etwa Long COVID oder Multiple Sklerose sein.

Tillmann Kallinich beobachtete 2020 eine Zunahme von Fällen mit schwerer Hyperinflammation bei Kindern nach milden COVID-19-Verläufen. Das Team um Mir-Farzin Mashreghi analysierte daraufhin seltene Immunzellen im Blut von PIMS-Patient:innen und stellte fest, dass das vermehrt ausgeschüttete Abwehrmolekül TGFβ bei ihnen zentrale Immunfunktionen unterdrückt, insbesondere gegenüber dem Epstein-Barr-Virus. Ein entscheidender Durchbruch gelang, als die Forschenden zeigen konnten, dass eine Blockade von TGFβ das Immunsystem dazu befähigt, die Kontrolle über die reaktivierten Epstein-Barr-Virus-Zellen wiederherzustellen.

Künftige Forschung soll klären, wie genau PIMS (MIS-C), Long COVID und die Myalgische Enzephalomyelitis/das Chronische Fatigue-Syndrom (ME/CFS) entstehen und welche Rolle Herpesviren dabei spielen, insbesondere das Epstein-Barr-Virus. Klinische Studien mit Inhibitoren, die TGFβ unterdrücken, könntenneue Therapien ermöglichen. Hier sind Pharmafirmen gefragt. Die Forschenden um Mashregi arbeiten zudem daran, bald auch Impfstoffe gegen EBV als vorbeugende Maßnahme im Labor zu testen.

Fachpublikation Nature 640, 2025: 762–771